что такое гамк в медицине расшифровка
Дисбаланс между возбуждением и торможением при передаче сигналов нейронами головного мозга рассматривался, как один из молекулярных механизмов, ответственных за психические расстройства. В этом контексте мультимодальные исследования, связывающие непрерывный технический прогресс в нейровизуализации с методами измерения концентраций нейротрамситтера, могут представлять собой поворотный момент для подобных доказательств in vivo. Возможность связать психопатологию, генетику, нейроанатомию и функционально-биохимическую активность мозга может привести исследования в психиатрии психиатрические к пониманию этиологии и патогенеза психических расстройств.
Методы нейровизуализации третьего поколения
В этом контексте мультимодальные подходы, объединяющие MRS с другими взаимодополняющими методами, могут привести к всесторонней интерпретации нейрохимических основ патологий головного мозга. В качестве примера можно привести мультимодальную МRS и функциональную магнитно-резонансную томографию (fМRT), которые помогают изобразить нейрохимические и функциональные патологические механизмы, ответственные за сложные психические расстройства.
Нейрофизиологические исследования
При шизофрении (SZ) унимодальные исследования дали смешанные результаты, так как в литературе сообщалось о повышенных, пониженных или неизмененных уровнях ГАМК в зависимости от региона, фазы заболевания и лечения. И наоборот, мультимодальные результаты показали снижение уровня глутамата, но не ГАМК, у больных шизофренией.
Гамма-аминомасляная кислота
Фармакодинамика
Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК, гамма-аминобутировая кислота, GABA) — является ноотропным средством, улучшает процессы метаболизма тканей головного мозга, способствует утилизации глюкозы мозгом и удалению из него токсичных продуктов обмена.
Повышает продуктивность мышления, улучшает память, оказывает умеренное психостимулирующее действие, благоприятно влияет на восстановление движений и речи после нарушения мозгового кровообращения. Обладает лёгким гипотензивным действием, снижает исходно повышенное артериальное давление и выраженность обусловленных гипертонией симптомов (головокружение, бессонница), незначительно, урежает частоту сердечных со крашений. Оказывает умеренное антигипоксическое и противосудорожное действие. У больных сахарным диабетом снижает уровень гликемии, при нормальном содержании глюкозы в крови наблюдается обратный эффект (за счёт гликогенолиза).
Фармакокинетика
Максимальная плазменная концентрация достигается через 60 минут. Затем её значение быстро снижается и через 24 часа не определяется в плазме крови. Элиминация преимущественно почками в неизменённом виде.
Эксперименты на животных показали способность проникновения гамма-аминомасляной кислоты через гематоэнцефалический барьер. Препарат малотоксичен.
Показания
Противопоказания
Беременность и грудное вскармливание
Применение при беременности
Противопоказано применение гамма-аминомасляной кислоты в Ⅰ триместре беременности. Во Ⅱ и Ⅲ триместре беременности применение препарата возможно только под наблюдением лечащего врача.
Применение в период грудного вскармливания
Противопоказано применение гамма-аминомасляной кислоты в период лактации.
Способ применения и дозы
Режим дозирования и продолжительность лечения устанавливаются врачом индивидуально в зависимости от показаний, возраста пациента, схемы лечения и лекарственной формы.
Внутрь, до еды. Суточная доза для взрослых — 3–3,75 г; для детей 3 лет — 1–2 г в сутки, 4–6 лет — 2–3 г в сутки, старше 7 лет — 3 г в сутки. Суточную дозу делят на 3 приёма. Лечение проводится длительно (от 2–3 недель до 2–4 месяцев).
С целью профилактики и лечения синдрома укачивания взрослым — 0,5 г и детям — 0,25 г непосредственно перед пользованием транспортными средствами, либо 3 раза в день в течение 3–4 суток.
Побочные действия
Тошнота, рвота, бессонница, лабильность артериального давления, гипертермия (проходят при уменьшении дозы). Возможно развитие аллергических реакций.
Передозировка
Симптомы передозировки гамма-аминомасляной кислотой
Возможно усиление выраженности побочных эффектов.
Лечение передозировки гамма-аминомасляной кислотой
Промывание желудка, приём активированного угля, симптоматическая терапия.
Взаимодействие
Усиливает действие бензодиазепинов, снотворных и противоэпилептических средств.
Особые указания
В первые дни лечения возможны колебания артериального давления.
Влияние на способность к вождению автотранспорта и управлению механизмами
В период лечения необходимо соблюдать осторожность при управлении транспортными средствами и занятии другими потенциально опасными видами деятельности, требующими повышенной концентрации внимания и быстроты психомоторных реакций.
Классификация
Фармакологическая группа
Коды МКБ 10
Категория при беременности по FDA
N ( не классифицировано FDA )
Поделиться этой страницей
Подробнее по теме
Ознакомьтесь с дополнительной информацией о действующем веществе Гамма-аминомасляная кислота:
Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) и кишечный микробиом
Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), кишечный микробиом и ЦНС
Установлено, что специфические бактерии обладают собственной способностью продуцировать многие нейроэндокринные гормоны и нейроактивные соединения, участвующие в ключевом аспекте нейротрансмиссии, поэтому микробная эндокринология связывает науку микробиологии с нейробиологией. Применительно к общеизвестным пробиотикам было показано, что γ-аминомасляная кислота (ГАМК или англ. GABA), основной ингибирующий нейротрансмиттер центральной нервной системы млекопитающих [2], была продуцирована штаммами Lactobacilli и Bifidobacteria, более конкретно, Lactobacillus brevis, Bifidobacterium dentium, Bifidobacterium adolescentis и Bifidobacterium infantis [3,4]. Поэтому разумно было предположить, что ряд пробиотических бактерий может обладать терапевтическим потенциалом в модуляции экспрессии центральных ГАМК-рецепторов, опосредуя депрессию и тревожное поведение, что было показано, например, на Lactobacillus rhamnosus [5].
Таким образом, было высказано предположение, что определенные микроорганизмы имеют возможность оказывать влияние (положительное или отрицательное) на пищевые привычки хозяина и эмоциональное поведение посредством секреции различных нейроактивных молекул и прочих гормоноподобных веществ. С другой стороны, бактерии имеют рецепторы этих гормонов, поэтому они могут связываться с мозгом хозяина. Например, как уже было указано выше, лактобациллы и бифидобактерии способны синтезировать нейромедиаторную гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК), которая, как известно, уменьшает беспокойство и стресс, в то время как Escherichia, Bacillus и Saccharomyces производят норадреналин [6].
Таблица 1. Бифидобактерии и лактобациллы как активные продуценты гамма-аминомасляной кислоты – важного нейротрансмиттера [7].
Помимо лакто- и бифидобактерий синтезировать ГАМК могут и другие пробиотические бактерии, например молочные пропионовокислые бактерии Propionibacterium freudenreichii, которые традиционно используются при производстве твердых сыров швейцарского типа. В исследовании влияния микрофлоры на текстуру и содержание аминокислот, органических кислот и летучих веществ в сыре, приготовленном на основе Пропионибактерий было установлено, что увеличение относительного содержания ГАМК и уменьшение глутамата (во время созревания после теплого комнатного периода) в твердых сырах указывает на декарбоксилирование глутамата до ГАМК, процесс, который также приводит к образованию CO2. Подобные результаты также наблюдались в сыре Emmental (Wyder et al., 2001), а способность декарбоксилировать глутамат до ГАМК наблюдалась у Propionibacterium freudenreichii и ранее (Beck and Schink, 1995). Таким образом, более высокое содержание ГАМК в твердых сырах, очевидно, связано с активностью пропионовокислых бактерий [8]. Также, при исследовании стрессоустойчивости Propionibacterium freudenreichii при производстве Эмментальского сыра было показана значительная экспрессия в сырном соке (CJ) белков, участвующих в катаболизме аспартата, приводящие к образованию ГАМК (экспрессия L-аспартатоксидазы и 4-аминобутират аминотрансферазы для превращения сукцинатного полуальдегида в ГАМК) [9]. С учетом того, что молочные пропионовокислые бактерии (ПКБ) активно стимулируют рост бифидобактерий, то в соответствии с данными таблицы 1. использование ПКБ является очень привлекательным методом с точки зрения повышения кишечного-микробного продуцирования ГАМК.
Тем не менее, для того, чтобы эффективно использовать модуляцию кишечной микробиоты для целей увеличения продукции гамма-аминомасляной кислоты, следует учитывать то, что могут быть как бактерии-продуценты ГАМК, так и бактерии-потребители ГАМК (или вообще ингибиторы синтеза ГАМК или самих ГАМК-продуцирующих бактерий). В связи с этим вызывает интерес три взаимосвязанных исследования (работа одной авторской группы), в которых изучался вопрос ГАМК-модулирующих бактерий в микробиоме кишечника человека. Краткое содержание результатов работы приведено ниже:
Поматериалам 3-х исследований:
Микробиота кишечника влияет на многие важные функции хозяина, включая иммунный ответ и нервную систему. Однако, несмотря на значительный прогресс в выращивании разнообразных микроорганизмов микробиоты, 23-65% видов, обитающих в кишечнике человека, остаются некультивируемыми («некультурными»), что является препятствием для понимания их биологической роли. Вероятной причиной такой некультурности является отсутствие в искусственных средах ключевых факторов роста, которые обеспечиваются соседними бактериями.
Примерно половина видов бактерий, обитающих в кишечнике человека, не будет расти в лабораторных условиях. Это значительная нерешенная проблема, поскольку наши кишечные обитатели связаны с многочисленными желудочно-кишечными заболеваниями, включая болезнь Крона, ожирение и диабет II типа. Новым захватывающим событием является непредвиденная связь микробиома с психическим здоровьем, причем микробиом, вероятно, участвует в развитии мозга, настроении и поведении, хотя конкретные механизмы, лежащие в основе этого общения, неизвестны. Ранее наша группа обнаружила, что «некультурные» бактерии зависят от соседних «вспомогательных» бактерий для факторов роста. В настоящем исследовании мы использовали аналогичный подход совместного культивирования для выращивания некультурных бактерий из образцов фекалий человека и успешно культивировали ряд организмов, включенных в список самых
С использованием био-анализа очистки супернатанта B. fragilis γ-аминомасляная кислота ( ГАМК ) была идентифицирована как фактор роста Flavonifractor sp. ГАМК является основным подавляющим нейротрансмиттером центральной нервной системы млекопитающих, и его снижение связано с депрессией и тревогой. Геномный анализ Flavonifractor sp. предлагает необычную метаболическую карту, ориентированную на потребление одного питательного вещества, ГАМК. Используя рост Flavonifractor sp. в качестве биоанализа было обнаружено, что ряд обильных членов кишечного микробиома являются продуцентами ГАМК. Эти ГАМК-модулирующие бактерии могут влиять на психическое здоровье, потребляя или производя этот важный нейромедиатор.
Фон: Кишечно-мозговая ось
Если бы кто-то сравнил общее количество бактериальных клеток на нашей коже или внутри наших тел, совокупно названных микробиомом, с количеством человеческих клеток, которые у нас есть, они обнаружили бы, что эти микробы превосходят наши собственные клетки 10:1. Это заставляет нас задать вопрос, что именно мы?
Большинство наших резидентных бактерий находится в желудочно-кишечном тракте. Здесь насчитывается около 100 триллионов бактериальных клеток, состоящих примерно из 500 видов, половину из которых можно культивировать в лаборатории. Учитывая их количество, неудивительно, что эти микроорганизмы, как было установлено, играют роль почти во всех человеческих расстройствах, включая ожирение, рак и атеросклероз. В последнее время микробиом также влияет на психическое здоровье, хотя механизм, лежащий в основе этого соединения кишечника и мозга, неизвестен.
Потребитель ГАМК – Flavonifractor sp.
Рисунок 1. Выделение ранее не культивированного Flavonifractor sp. (A) Разбавленный фекальный образец высевали на богатые среды, и маленькие медленно растущие колонии тестировали на зависимость от более крупных и быстро растущих колоний. Было показано, что один изолят, Flavonifractor sp., зависит от (B) Dorea longicatena или (C) Bacteroides fragilis для своего роста.
Рисунок 3. Геномный анализ Flavonifractor sp. Секвенированный геном Flavonifractor sp. был аннотирован с помощью RAST ( http://rast.nmpdr.org ). Аннотация выявила, что Flavonifractor sp. является асахаролитическим и использует ГАМК для ферментации.
Производители ГАМК – «хорошие ребята»
Таблица 2. Скрининг распространенных и культивируемых членов микробиома кишечника для производства ГАМК с использованием в качестве анализа индукции Flavonifractor sp. Используя совместное культивирование с Flavonifractor sp., штаммы тестировали на их способность продуцировать ГАМК. Было показано, что большинство протестированных видов индуцируют рост Flavonifractor sp., и предполагается, что они продуцируют достаточное количество ГАМК.
Что такое гамк в медицине расшифровка
ГАМК (гамма-аминомасляная кислота, гамма-амино-бутировая кислота) синтезируется из глутамата с помощью фермента глутаматдекарбоксилазы. Предполагается, что ГАМК является основным тормозным медиатором мозга. Этот медиатор так же, как и холинергические интернейроны, способен регулировать активность (возбуждение) пирамидальных клеток.
Нейроны, чувствительные к ГАМК, очень распространены в ЦНС, причем здесь доминируют нейрональные клеточные популяции. В последние годы обнаружены небольшие по своему размеру интернейроны, чувствительные к ГАМК в кортексе, их повреждение исследователи связывают с длительно сохранюющейся обостренной сенситивностью некоторых людей.
Дисфункция ГАМК-эргической системы
При промежуточном включении ГАМК-эргических нейронов возможен двухфазный сдерживающий эффект в отношении дофаминергических нейронов.
Накопление ГАМК регулируется с помощью механизма обратной связи. К регуляторам синтеза ГАМК относят: АТФ, неорганический фосфат и кофактор пиридоксальфосфат. Различают два типа рецепторов ГАМК: ГАМК-А и ГАМК-В.
 | Для выявления влияния нейромедиаторов на развитие шизофрении необходимо проводить лабораторные обследования пациентов |
Как показали результаты постмортальных исследований, при шизофрении обнаруживается дефицит ГАМК. Этот факт связывается с недостаточной активностью ГАМК-эргической системы коры мозга, которая контролирует активность дофаминергической системы подкорковых образований.
Пониженная активность ГАМК вызывает повышение активности системы дофамина, что клинически проявляется усилением возбуждения.
Низкий уровень ГАМК был обнаружен в спинномозговой жидкости больных шизофренией во время дебюта заболевания.
О роли ГАМК в генезе шизофрении говорит тот факт, что бензодиазепины (агонисты ГАМК) ослабляют выраженность психомоторного возбуждения при этом заболевании, напротив, баклофен, являющийся антагонистом ГАМК-эргической системы, обостряет симптоматику шизофрении.
K. Gauggel (2008) с точки зрения интегративного нейрохимического подхода к патофизиологии шизофрении ее развитие представляет себе следующим образом:
Нейромедиаторы, часть 2
Аденозин, ацетилхолин, глутамат и гамма-аминомасляная кислота
Первую часть рассказа о нейромедиаторах «Атлас» посвятил молодежным дофамину, норадреналину и серотонину. Во втором посте речь пойдет о менее известных медиаторах, которые выполняют важную невидимую работу: стимулируют и тормозят другие нейромедиаторы, помогают нам учиться и запоминать.
Ацетилхолин
Это первый нейромедиатор, который открыли ученые. Он отвечает за передачу импульсов двигательными нейронами – а значит, за все движения человека. В центральной нервной системе нейромедиатор берет на себя стабилизирующие функции: выводит мозг из состояния покоя, когда необходимо действовать, и наоборот, тормозит передачу импульсов, когда необходимо сосредоточиться. В этом ему помогают два типа рецепторов – ускоряющие никотиновые и тормозящие мускариновые.
Ацетилхолин играет важную роль в процессе обучения и формирования памяти. Для этого требуется как способность фокусировать внимание (и тормозить передачу отвлекающих импульсов), так и способность переключаться с одного предмета на другой (и ускорять реакцию). Активная работа мозга, например, при подготовке к экзамену или годовому отчету, приводит к повышению уровня ацетилхолина. Если мозг долгое время бездействует, специальный фермент ацетилхолинэстераза разрушает медиатор, и действие ацетилхолина слабеет. Идеальный для учебы, ацетилхолин будет плохим помощником в стрессовых ситуациях: это медиатор размышления, но не решительных действий.
Переизбыток ацетилхолина в организме вызывает спазм всех мышц, судороги и остановку дыхания – именно на такой эффект рассчитаны некоторые нервно-паралитические газы. Недостаток ацетилхолина приводит к развитию болезни Альцгеймера и других видов старческой деменции. В качестве поддерживающей терапии пациентам назначают препарат, блокирующий разрушение ацетилхолина – ингибитор ацетилхолинэстеразы.
Ген CHRNA3 кодирует никотиновый рецептор ацетилхолина, на который может воздействовать никотин. На первом этапе вещество действует на симпатическую систему организма, которая отвечает за спазм гладкой мускулатуры и сокращение сосудов. Поэтому у начинающих курильщиков сигареты вызывают скорее тошноту и бледность кожи, чем восторг. Но со временем никотин достигает клеток головного мозга и активизирует рецепторы ацетилхолина. Так как этим занимается и никотин, и ацетилхолин одновременно, мозг пытается скорректировать «двойную подачу», и через некоторое время нейроны головного мозга сокращают нормальное производство ацетилхолина. С этого момента никотин будет нужен курильщику по каждому поводу – с утра чтобы взбодриться, после совещания наоборот, чтобы успокоиться, после обеда – чтобы хоть немного подумать о вечном.
Полиморфизм гена CHRNA3 влияет на скорость формирования никотиновой зависимости и, как следствие, на риск развития рака лёгких, вызванного курением.
Все химические реакции в организме требуют затраты энергии. В качестве валюты в этом процессе используется молекула аденина с несколькими основаниями фосфорной кислоты. Сразу после «зарплаты» у вас на карточке окажется «триста рублей» – молекула аденозинтрифосфат с тремя остатками фосфорной кислоты. На каждую транзакцию уходит по сто рублей, соответственно, после первой «покупки» на счету останется всего двести рублей (аденозиндифосфат), после второй – сто рублей (аденозинмонофосфат), после третьей – ноль рублей.
Купюра в ноль рублей – и есть аденозин. Как нейромедиатор он отвечает за чувство усталости и засыпание. Во время сна купюрам в ноль-ноль рублей дорисовывают троечки, аденозин трансформируется в аденозинтрифосфат, и мы с новыми силами готовы вернуться к работе.
Есть способ обмануть «банковскую систему»: заблокировать рецепторы аденозина и уйти в кредит. Именно этим и занимается кофеин – позволяет игнорировать усталость и продолжать работать. При этом он не приносит настоящей энергии, а только дает тратить деньги, как если у вас всё ещё есть триста рублей. Как и за любой кредит, за перерасход приходится расплачиваться – большей усталостью, заторможенностью внимания, привыканием. Тем не менее, кофеиносодержащие кофе, чай и шоколад – самый популярный стимулятор в мире.
Всего известно четыре вида рецепторов аденозина, которые активируются и блокируются аденозином. Ген ADORA2A кодирует рецепторы аденозина второго типа, которые участвуют в активации противовоспалительных процессов, формировании иммунного ответа, регуляции боли и сна. От работы этого рецептора зависит скорость реакции организма на ранение и травму.
Глутаминовая кислота в форме глутамата – пищевая аминокислота, которая содержится в продуктах животного происхождения. Вкусовые рецепторы воспринимают глутамат как индикатор белковой пищи – а значит питательной и полезной – и оставляют заметку, что было вкусно, и надо повторить. В двадцатом веке японские ученые выяснили принцип восприятия этого вкуса (они назвали его «умами» – вкусный), и со временем глутамат натрия стал популярной пищевой добавкой. Именно благодаря ему иногда сложно устоять перед соблазном съесть лапшу доширак. Как пищевая добавка глутамат не влияет напрямую на работу нейронов, поэтому его «передозировка» в худшем случае обойдется головной болью.
Глутамат – это не только пищевая аминокислота, но и важный нейромедиатор, рецепторы которого есть у 40% нейронов головного мозга. Он не имеет собственной «смысловой нагрузки», а только ускоряет передачу сигнала другими рецепторами – дофаминовыми, норадреналиновыми, серотониновыми и т.д. Эта функция позволяет глутамату формировать синаптическую пластичность – способность синапсов регулировать свою активность в зависимости от реакции постсинаптических рецепторов. Этот механизм лежит в основе процесса обучения и работы памяти.
Снижение активности глутамата приводит к вялости и апатии. Переизбыток – к «перенапряжению» нервных клеток и даже их гибели, как если бы на электрическую сеть дали большую нагрузку, чем она способна выдержать. «Перегорание» нейронов – эксайтотоксичность – наблюдается после приступов эпилепсии и при нейродегенеративных заболеваниях.
Две группы генов кодируют белки-транспортеры глутамата. Гены группы EAAT отвечают за натрий-зависимые белки – те самые, которые участвуют в процессе запоминания. Мутации в генах этой группы повышают риск инсульта, болезни Альцгеймера, болезни Гентингтона, бокового амиотрофического склероза. Мутации в генах везикулярных белков-транспортеров группы VGLUT ассоциированы с риском шизофрении.
У каждой инь есть свой ян, и у глутамата есть вечный его противник, с которым он тем не менее неразрывно связан. Речь идет о главном тормозном нейромедиаторе – гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК или GABA). Так же как и глутамат, ГАМК не вносит новых цветов в палитру мозговой активности, а только регулирует активность других нейронов. Так же как и глутамат, ГАМК охватил сетью своих рецепторов около 40% нейронов головного мозга. И глутамат, и ГАМК синтезируются из глутаминовой кислоты и по существу являются продолжением друг друга.
Для описания эффекта ГАМК идеально подходит поговорка «тише едешь – дальше будешь»: тормозящий эффект медиатора позволяет лучше сосредоточиться. ГАМК снижает активность самых разных нейронов, в том числе связанных с чувством страха или тревоги и отвлекающих от основной задачи. Высокая концентрация ГАМК обеспечивает спокойствие и собранность. Снижение концентрации ГАМК и нарушение баланса в вечном сопротивлении с глутаматом приводит к синдрому дефицита внимания (СДВГ). Для повышения уровня ГАМК хорошо подходят прогулки, йога, медитации, для снижения – большинство стимуляторов.
У гамма-аминомасляной кислоты два типа рецепторов – быстрого реагирования GABA-A и более медленного действия GABA-B. Ген GABRG2 кодирует белок рецептора GABA-A, который резко снижает скорость передачи импульсов в головном мозге. Мутации в гене связаны с эпилепсией и фебрильными судорогами, которые могут возникать при высокой температуре.
Если дофамин, серотонин и норадреналин – голливудские актеры большой нейронной киноиндустрии, то герои второй части рассказа о нейромедиаторах скорее работают за кадром. Но без их незаметного вклада большое кино было бы совсем другим.
В следующей части «Атлас» расскажет о пептидах и опиоидиах – эта тема требует отдельного разговора.